Por que Hiroshima pode ser habitada quando Chernobyl não pode?

Embora funcionem com os mesmos princípios, a detonação de uma bomba atômica e o derretimento de uma usina nuclear são dois processos muito diferentes.

Uma bomba atômica é baseada na ideia de liberar o máximo de energia possível de uma reação de fissão nuclear descontrolada no menor período de Tempo. A ideia é criar o máximo de dano devastador possível imediatamente, de modo a anular as forças inimigas ou intimidar o lado oposto à rendição. Ambos garantem efetivamente o fim rápido do conflito. Portanto, seria importante que a área bombardeada não permanecesse inabitável por muito tempo depois que os dois lados fizessem as pazes (Ok, essa é minha própria especulação, mas acho que é um “bom ideal para trabalhar”).

Um reator nuclear é baseado na ideia de produzir baixas quantidades de energia usando uma reação de fissão nuclear controlada e sustentada. O ponto é que ele não libera toda a energia de uma vez e processos de reação mais lentos são usados para garantir a vida útil máxima do combustível nuclear.

Indo além das idéias por trás de cada um, os isótopos radioativos criados em um átomo As explosões têm vida relativamente curta devido à natureza da explosão e ao fato de que normalmente são detonadas acima do solo para aumentar o poder destrutivo da onda de choque. A maioria dos materiais radioativos de uma explosão atômica tem meia-vida máxima de 50 anos.

No entanto, no derretimento de Chernobyl, a maior parte da explosão real foi devido a falha de contenção e explosões de acúmulo de vapor. Pedaços de barras de combustível e barras de grafite irradiadas permaneceram intactas. Além disso, a reação, inicialmente e ao longo de sua vida, produziu uma quantidade muito maior de materiais radioativos. Em parte, isso se deve à natureza da reação, à existência de combustível intacto até esta data e ao fato de a explosão ter ocorrido no nível do solo. Uma explosão de fissão no nível do solo cria mais isótopos radioativos devido à ativação de nêutrons no solo. Além disso, as meias-vidas dos isótopos produzidos no acidente de Chernobyl (devido à natureza do processo) são consideravelmente mais longas. Estima-se que a área não será habitável para humanos por mais 20.000 anos (Editar: para evitar mais debates, verifiquei novamente esse número. É o tempo antes que a área dentro do sarcófago de cimento – o local exato da explosão – se torne segura . A área circundante varia entre 20 anos e várias centenas devido à contaminação desigual).

Resumindo, uma bomba atômica é, como outras bombas, projetada para atingir a força mais destrutiva possível em um curto período de Tempo. O processo de reação que realiza isso acaba criando partículas radioativas de vida curta, o que significa que a explosão de radiação inicial é extremamente alta, mas cai rapidamente. Enquanto um reator nuclear é projetado para utilizar toda a extensão da fissão na produção de energia a partir de um processo de reação lento e sustentado. Essa reação resulta na criação de resíduos nucleares que têm vida relativamente longa, o que significa que a radiação inicial de um derretimento pode ser muito menor do que a de uma bomba, mas dura muito mais tempo.

Na perspectiva global: uma bomba atômica pode ser perigosa para a saúde das pessoas próximas, mas um derretimento espalha radiação por todo o planeta por anos. Neste ponto, todos na Terra tiveram em média 21 dias extras de exposição à radiação de fundo por pessoa devido a Chernobyl. Esta é uma das razões pelas quais Chernobyl foi um evento nuclear de nível 7 .

Tudo isso contribuiu para explicar porque, embora Hiroshima tivesse uma bomba atômica detonar, é Chernobyl (e Fukushima também aposto) que permanece inabitável.

A maioria das informações relevantes para isso pode ser encontrada na Wikipedia .

Mais uma coisa:
Como assinalado, uma coisa que esqueci de mencionar é que a quantidade de material fissionável em uma bomba atômica é geralmente consideravelmente menor do que a quantidade alojada em uma bomba nuclear reator.Um reator nuclear padrão pode consumir $ 50000lb $ ($ \ sim22700kg $) de combustível em um ano, enquanto um menino aguenta significativamente menos (cerca de $ 100-150lb $ ou $ 45-70kg $). Obviamente, ter mais material fissionável aumenta drasticamente a quantidade de radiação que pode ser emitida, bem como a quantidade de isótopos radioativos. Por exemplo, o derretimento em Chernobyl liberou 25 vezes mais isótopo de iodo-129 do que a bomba de Hiroshima (um isótopo que tem vida relativamente longa e é perigoso para os humanos) e 890 vezes mais césio-137 (vida não tão longa, mas ainda perigoso enquanto estiver presente).

Comentários

• @swdev O isótopo de iodo que mencionei é I-129, não I-131. I-131 é feito em abundância em reatores nucleares, mas em eventos de contaminação por fissão nuclear (especialmente Chernobyl), I-129 é criado em níveis suficientemente perigosos. Ele tem meia vida de 15,7 milhões de anos.
• Você pode, na verdade, verificar também que o I-129 é mais biofílico do que alguns dos outros isótopos de iodo, o que significa que é mais perigoso mesmo em montantes. Portanto, quando eu disse que o isótopo de iodo tem vida relativamente longa e é perigoso para os humanos, não estava errado. E o Cs-137 não tem ‘ t tanto vida quanto (30 anos vs 15,7 milhões de anos)
• I-131 é literalmente um bilhão de vezes mais radioativo do que I-129. Você ‘ não precisaria um bilhão de vezes mais para ser igualmente perigoso?
• @swdev Eu nunca disse que era mais perigoso do que I-131. É mais perigoso do que outros isótopos de iodo. Especificamente, I-123, I-124, I-125 e I-128. É menos perigoso do que I-131 e I-135. Mas o I-131 tem meia-vida de 8 dias e o I-135 tem meia-vida de menos de 7 horas, então eles não ‘ são um perigo por muito tempo. I-129 é persistente e penetra na ecologia facilmente. É o traçador primário para a contaminação por fissão nuclear de um ambiente.
• @swdev Eu dei exemplos de níveis de isótopos e como eles eram muito maiores em Chernobyl do que em Hiroshima meramente para indicar que todos os isótopos foram produzidos em maiores quantidades. Por que estamos criticando a escolha dos exemplos que selecionei?

Resposta curta: Uma usina nuclear contém muito mais material nuclear do que uma bomba atômica. A bomba “Little Boy” foi detonada a 1968 pés (600 m) sobre Hiroshima com o material nuclear disperso rapidamente no ar; o derretimento de Chernobyl contaminou seu meio ambiente por décadas.

Resposta longa:

http://en.wikipedia.org/wiki/Background_radiation

As doses totais do acidente de Chernobyl variaram de 10 a 50 mSv ao longo de 20 anos para os habitantes das áreas afetadas, com a maior parte da dose recebida nos primeiros anos após o desastre e mais 100 mSv para liquidatários. Houve 28 mortes por síndrome de radiação aguda. [30]

As doses totais dos acidentes de Fukushima I foram entre 1 e 15 mSv para os habitantes das áreas afetadas. As doses da tireoide para crianças estavam abaixo de 50 mSv. 167 trabalhadores de limpeza receberam doses acima de 100 mSv, com 6 deles recebendo mais de 250 mSv (o limite de exposição japonês para trabalhadores de resposta a emergências). [31]

A dose média do acidente de Three Mile Island foi de 0,01 mSv. [32]

http://www.huffingtonpost.com/patrick-takahashi/why-worry-about-fukushima_b_847250.html

Hoje, o a radiação de fundo em Hiroshima e Nagasaki é a mesma que a quantidade média de radiação natural presente em qualquer lugar da Terra. Não é suficiente para afetar a saúde humana.

Houve um ligeiro aumento de leucemia na região de Nagasaki, mas nenhuma incidência adicional de câncer em qualquer lugar dentro e ao redor de Hiroshima. Assim, ao contrário de qualquer tipo de senso lógico, enquanto a grande altitude (1.968 pés para Hiroshima e 1.800 pés para Nagasaki) das explosões nucleares imediatamente matou 200.000 pessoas, essas cidades logo se tornaram seguras e estão prosperando hoje. Na verdade, ainda estou me perguntando por quê.

Mas com relação ao perigo relativo de longo prazo das usinas nucleares em relação às BOMBAS ATÔMICAS, outro artigo mencionou que há muito mais material fissionável na primeira em comparação para o último. Por exemplo, um reator de 1000 MW usa 50.000 libras de urânio enriquecido / ano e produz 54.000 libras de resíduos, que se acumulam, portanto, em um período de 20 anos, deve haver mais de um milhão de libras de material radioativo em Little Boy tinha apenas 141 libras de U-235, enquanto Fat Man usava 14 libras de Pu-239.

Chernobyl liberou 200 vezes mais radiação do que as bombas de Hiroshima e Nagasaki juntas. Escócia, a radiação aumentou para 10.000 vezes o normal. Assustadoramente, os reatores de Fukushima são considerados mais perigosos do que Chernobyl (Urânio-235) por duas razões: mais urânio enriquecido e Fukushima # 3 tem plutônio.

Comentários

• Sobre a baixa incidência de câncer em Hiroshim a / Nagasaki.A radiação não ‘ realmente causa mutações na biologia, a menos que em níveis baixos e crônicos. Em vez de biologia mutante, a radiação tende a destruí-la completamente.

Um cálculo rápido traz alguns dos pontos nas outras respostas em foco claro.

Considere uma grande estação de energia, como Fukishima antes de seu desaparecimento. Sua produção foi a uma taxa colossal de $ 5 GW $.

De aqui , obtenho o fator de conversão de 1 quiloton de equivalente TNT a ser $ 4,184 \ vezes 10 ^ {12} $ joules. Assumindo que a bomba de Nagasaki deixou escapar 20 quilotons equivalentes de TNT, isso é cerca de $ 8 \ times10 ^ {13} J $.

Agora faça o cálculo: quanto tempo leva (funcionando) Fukishima para produzir tanta energia? Resposta $ 8 \ times10 ^ {13} / 5 \ times10 ^ 9 = 16000s $. Ou seja, cerca de quatro horas e meia. Produção de menos de uma tarde!

Apresso-me a acrescentar que não estou de forma alguma banalizando o que foi sofrido por aqueles em Hiroshima ou Nagasaki. Mas, nesses termos, a quantidade de energia e consequente produção de resíduos até mesmo por uma terrível bomba de vários megatoneladas é bastante trivial em comparação com a produção de uma estação de energia. E a contaminação principal de uma bomba tende a ser letal, mas isótopos de vida muito curta gerados pela irradiação de sujeira e outras matérias sugadas para a corrente ascendente .